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碳素结构钢中非金属夹杂物控制关键技术
随着经济的快速发展，社会上对碳素结构钢的生产和质量提出了更高的要求。碳素结构钢属于大批量生产的钢种，在钢的总产量中占 70%以上。碳素结构钢的种类众多，包括各种钢板、钢管、钢带、钢条以及各种型钢、条钢等，主要用作焊接、铆接和螺栓连接的钢结构，广泛用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶、化工设备等，是一种价格低廉、用途广泛的工业钢种。按照脱氧方式不同，碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢和镇静钢，对于 Al 镇静钢，钢中大颗粒夹杂物是导致钢材在弯折时出现断裂的主要原因。此外，一般情况下，碳素结构钢中的氧含量较高，导致非金属夹杂物含量也较高，可以应用氧化物冶金技术利用碳素结构钢中非金属夹杂物，以提高碳素结构钢的力学性能。（1）Al 脱氧碳素结构钢脱氧方式优化技术。对于采用 Al 脱氧方式的碳素结构钢，钢中非金属夹杂物主要成分为 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 系，夹杂物中 Al 2 O 3 含量越高，夹杂物尺寸越大，而这一类非金属夹杂物属于低熔点夹杂物，在轧制过程中容易 118 / 298变形为细长条状，严重影响钢基体的连续性，在冲击过程中引发钢材的断裂。减少钢材断裂的关键是控制钢中 Al 2 O 3 含量较高的非金属夹杂物，这一类非金属夹杂物是在转炉出钢时加入脱氧剂脱氧时产生的。在转炉出钢时，可采用以下 3种脱氧方式减少 Al 2 O 3 含量高的大尺寸夹杂物的生成。a.先用 Si-Mn 合金进行预脱氧，后用 Al 合金进行终脱氧；b.减低转炉出钢氧含量，减少 Al 合金的用量；c. 采用 Al-Ti 符合脱氧方式，避免大尺寸夹杂物的生成。（2）Ti 微合金化氧化物冶金技术。在含 Ti 低碳钢中细小弥散的氧化物质点在很宽的温度范围内热力学上是稳定，Ti 脱氧生成的 Ti 2 O 3 粒子周围会形成贫锰区，贫锰区的形成被认为是晶内铁素体非均质形核的主要驱动力。向钢中添加少量Ti 合金，形成 Al-Ti 复合脱氧制度，形成具有氧化物冶金效果的钛氧化物，明显细化了铸坯的原奥氏体晶粒尺寸，大幅提高了钢材的冲击韧性。
北京科技大学
2021-04-13
超大型水电站金属结构关键材料成套技术
针对建设超大型水电站对压力管道用新型高性能关键材料与成套技术的迫切需求，集成开发了超大型水电站金属结构关键材料成套技术。提出了易焊接高强水电钢板、焊材、配套焊接工艺一体化解决方案，采用双淬火调质工艺，突破了 150mm 特厚岔管用板低压缩比连铸生产工艺心部性能技术瓶颈。开发出适应50kJ/cm 大线能量焊接的 800MPa 级配套超低氢焊材，填补了行业空白。该成果获 2017 年冶金科学技术一等奖，2018 年国家科学技术进步二等奖。
北京科技大学
2021-04-13
金属基复合材料液固高压成形工艺与控制技术
内容介绍： 针对金属基复合材料制备成本高、工艺过程复杂的难题，集真空压 力浸渗、挤压铸造及液固挤压三种工艺优点于一体，开发出的真空吸渗 一液固挤压一体化成形复合材料构件的新技术，可一次成形出合金及其 复合材料管、棒材等高性能制件，解决了增强纤维与基体金属润湿性差 的问题，同时克服了传统复合材料管、棒材成形方法均需二次变形的弊 端，可用于铝、镁基复合材料的成形，极大地降低了铝、镁合金及其复 合材料的制备成
西北工业大学
2021-04-14
高强度选区熔融成型金属三维打印机
成果创新点 设备采用 IPG 500W 光纤激光器，光束质量高，扫描速 度快，成型效率高，并采用上送粉方式，在超轻、高强度 结构复杂件的制备方面具有较强的优势： 1.双激光束协同扫描高精快速金属熔化增材制造设备 为国内首创，已经追平与进口设备技术差距，为国产金属 增材制造设备超大型化奠定基础。 2.成功抑制了球化、粉末飞溅，降低了孔隙率，提高 成型件强度 50%以上。 3.成
中国科学技术大学
2021-04-14
新型镀镍/镀铝/镀铬/镀铜金属蚀刻剂和去雾剂
生产手机、 MP3 、汽车仪表等高档显示面板时，需要将视窗部分的镀镍、镀铝、镀铬、镀铜等金属高效蚀刻去除，保证视窗无残留金属、通透性好，同时面板上保留金属不能发生侧蚀。如果产品上残存黑色、黄色等物质，需要逐片擦拭，生产效率低、劳动强度大。本产品可将面板视窗部分所镀金属在一分钟左右去除干净，经清洗干燥后，面板上不残存有色物质，防止侧蚀效果好。该药液应用于自动生产线，大大提高了生产效率和产品合格率、降低生产成本。利用反应配制技术，制造出各种药液，实现显示面板所镀金属的快速、干净、可控的去除。工艺流程简单，易实现，技术原理清楚。
天津大学
2023-05-10
高强度选区熔融成型金属三维打印机
设备采用 IPG 500W 光纤激光器，光束质量高，扫描速度快，成型效率高，并采用上送粉方式，在超轻、高强度结构复杂件的制备方面具有较强的优势：
1.双激光束协同扫描高精快速金属熔化增材制造设备为国内首创，已经追平与进口设备技术差距，为国产金属增材制造设备超大型化奠定基础。
2.成功抑制了球化、粉末飞溅，降低了孔隙率，提高成型件强度 50%以上。
3.成功促进金属晶粒纳米化、调整内应力、焊合裂纹，逐层提高成型件疲劳断裂强度，成型件整体疲劳寿命提高40%。
中国科学技术大学
2023-05-16
一种表面贴装用气密性金属外壳
一种表面贴装用气密性金属外壳，属于芯片金属封装器件，解决现有插装式金属外壳引出线较长，易导致绝缘子产生裂纹从而气密性失效，且绝缘子气密性较差的问题。本实用新型包括管座、绝缘子、引出线、管帽，管座用于安放芯片，引出线上端用于通过导线连接芯片的引脚，管帽用于和管座气密性封接，绝缘子为下端具有环形裙边的空心柱体，绝缘子上端位于所述管座的通孔内，绝缘子下端环形裙边将绝缘子上端和所述通孔之间的孔隙气密性封闭；引出线穿过绝缘子并与其紧密贴合，引出线露出绝缘子下端的部分整体植有焊球。本实用新型引出线较短，和 PC
华中科技大学
2021-04-14
借助原位环境电镜揭示金属催化剂真实活性表面
近年来，原位环境透射电子显微镜（ETEM）成为了一种重要的表征手段，广泛应用于纳米材料生长、催化反应、电池反应、纳米力学、高温相变等现代材料研究领域。不同于常规透射电镜表征的静态分析，环境透射电子显微技术可以在真实的反应环境中（热/电/磁/气氛）实时研究材料原子级别的动态结构演变及其对性能的影响，为催化反应机理研究提供了更准确的信息。这就像破案时直接调取“监控”而非根据事后的“现场勘测”分析倒推“过程”。
南方科技大学
2021-04-14
飞秒激光金属表面彩色微条纹全息精密制造装备
本成果以飞秒激光作为加工光源，研究飞秒激光束流作用下材料表面微结构及彩色视觉效果形成机制，建立飞秒激光彩色微条纹制备理论模型；协同攻克高精度光机电多轴协调控制技术、三维动态扫描振镜及控制技术、激光参量监测及稳定性控制等关键技术，形成超快飞秒激光彩色微条纹制备工艺数据库，集成开发精密制造装备。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
飞秒激光金属表面彩色微条纹全息精密制造装备开发，突破金属表面各类微条纹结构精密加工需求，实现视觉上多层次、多区域幻彩效果显示；相较于传统颜料制备彩色条纹，采用激光制备技术的金属表面彩色视觉效果依赖于表面微纳米结构，不会因金属表面氧化改变显示效果，也不存在掉色等现象，更具有使用价值，非常适用于3C、金属模具加工、纪念币、珠宝制造以及特殊信息存储和防伪等领域。
本成果以飞秒激光作为加工光源，研究飞秒激光束流作用下材料表面微结构及彩色视觉效果形成机制，建立飞秒激光彩色微条纹制备理论模型；协同攻克高精度光机电多轴协调控制技术、三维动态扫描振镜及控制技术、激光参量监测及稳定性控制等关键技术，形成超快飞秒激光彩色微条纹制备工艺数据库，集成开发精密制造装备。技术优势体现在：
（1）采用高精密电机控制偏振态镜片旋转扫描装置，同步实现激光加工参数、光束角度线偏振与圆偏振镜片精密偏摆控制，突破光束偏振态多维调控，形成精密激光加工工艺数据库；
（2）配套国产飞秒激光器，由激光器性能优化角度改善激光加工效果，于激光器内部实现脉冲调制，减少外部控制环节；
（3）基于自主开发的控制系统，实现工艺参数到控制系统集成，简化操作以提高加工效率；满足根据实际应用需求实现特定功能开发。
华中科技大学
2022-07-27
高性能等离子体金属表面强化技术及装备
项目简介 渗氮渗碳强是广泛需要的技术，等离子渗氮渗碳强化零部件表面，环保、高效等， 但渗层不均、打弧等。本项目发明了一种交互式双阴极等离子表面热处理装备，强化电场强度，
西华大学
2021-04-14